新型卤化氧铋bioxxcl、br、i光催化剂的合成、表征及催化性能研究(可参考碘自掺杂)

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1、---------------------------------------------------------------------------------------------------新型卤化氧铋BiOXXCl、Br、I光催化剂的合成、表征及催化性能研究(可参考碘自掺杂)华中师范大学博士学位论文新型卤化氧铋BiOX（X=Cl、Br、I）光催化剂的合成、表征及催化性能研究姓名：张喜申请学位级别：博士专业：有机化学指导教师：张礼知20100501⑨博士学位论丈ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡ

2、ＴＩｏＮ中文摘要现代工业的快速发展，含有有毒、致癌污染物废水的大量排放，严重威胁着人类的健康。高级氧化技术对水中高稳定性、高毒性有机污染物的去除尤为有效，已经逐渐成为水处理技术研究的热点。光催化氧化是高级氧化技术中的一种，它是指通过照射半导体光催化剂，使其价带上的电子受到激发后跃迁到导带，并分别在价带和导带上形成光生空穴和电子，在水中产生氧化能力极强的?ＯＨ自由基，从而将污染物氧化降解。光催化反应是近十几年来兴起的一门新技术，目—————————————————————————————————————

3、——————————---------------------------------------------------------------------------------------------------前在污染治理技术领域和能源开发方面的研究很活跃。许多用其他方法难以去除的有机污染物，如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等可以利用此方法去除，且去除率可达１００％。近年来，光催化作用在环境治理和能源开发方面得到了普遍的关注，具有高效催化活性的光催化材料的研究开发，也成为目前国内外研究

4、的热点。目前的工作主要集中在两个方面：（１）对常用的Ｔｉ０２光催化剂进行修饰改性，使其光响应范同延伸到可见光区域，以提高其光催化活性；这些改性方法主要包括掺杂、复合、表面修饰等。（２）开发新型半导体光催化剂，使其能被可见光激活。从目前的研究资料看，光催化材料体系主要可以分为氧化物、硫化物、氮化物等。作为一类新型半导体光催化剂，铋系光催化剂除了常见的氧化物、与其他金属形成的复合氧化物外，还可以与其他非金属形成复合氧化物，比如与卤素形成的卤化氧铋（ＢｉＯＸ，Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）。ＢｉＯＸ是一种新型的半

5、导体材料，具有独特的电子结构、良好的光学性质和催化性能，可以很好地响应可见光，因而具有很高的催化活性，且随着卤素原子序数的增加光催化活性逐渐增强，因此ＢｉＯＸ成为光催化剂研究的一个新方向。本论文旨在探索纳米结构ＢｉＯＸ可见光光催化剂的低温液相制备方法，低能耗地制备和筛选出具有应用前景的、稳定、高效的可见光光催化剂，并进一步通过对ＢｉＯＸ光催化剂进行修饰改性以获得更加高效的可见光光催化剂。本论文系统介绍了高级氧化技术的基本内涵、分类、用途、光催化作用原理，以及光催化剂及铋系光催化————————————

6、———————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------剂的研究现状，然后详细地阐述了新型铋系光催化剂ＢｉＯＸ（）（＝Ｃ１、Ｂｒ、Ｄ分等级微球、新型异质结型光催化剂ＢｉＯＩ／Ｔｉ０２、自掺杂型光催化剂ＢｉＯＩ。（ｘ＝１、１．５、２、２．５、３）的制备，并采用ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＤＲ

7、Ｓ、ＳＰＳ以及光催化降解等测试手段对所合成的光催化剂的结构、形貌及其光催化性能、光催化作用机理进行了深入的研究。具体研究内容如下：ｌ、以Ｂｉ（Ｎ０３）３＂５Ｈ２０和ＫＸ（Ｘ＝ＣＩ、Ｂｒ、Ｄ为主要原料、乙二醇（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ，ＥＧ）为溶剂，溶剂热条件下制备出具有特殊分等级结构的ＢｉＯＸ（Ｘ＝ＣＩ、Ｂｒ、Ｉ）微球，分别通过ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＤＲＳ和光催化降解等手段对该材料进行成分、结构、形貌、光学性质和光催化性⑧＼：／博士学位论文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴ棚ＯＮ——————————

8、—————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------能表征，并重点探讨了该分等级微球的形成过程。结果表明：溶剂热反应温度为１６０。Ｃ、反应时间为１２ｈ时所制备得到的ＢｉＯＸ（Ｘ＝ＣＩ、Ｂｒ、Ｄ具有特殊片状分等级微球结构。该片状超结构微球的